Ficha Técnica da Lâmpada LED Oval 3474BKRR/MS - Formato Oval - 2.0x3.0x4.5mm - Tensão Direta 1.6-2.6V - Vermelho Brilhante - 120mW

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED oval de precisão óptica. A intenção principal do projeto é para uso em painéis de informação a passageiros e aplicações similares que requerem iluminação clara e definida sobre uma área específica. O formato oval e os padrões de radiação correspondentes são características-chave que permitem uma mistura de cores eficaz em aplicações que utilizam amarelo, azul ou verde juntamente com a emissão primária vermelha.

O dispositivo é construído com material epóxi resistente a UV, garantindo fiabilidade a longo prazo em ambientes expostos à luz solar. Está em conformidade com normas ambientais e de segurança importantes, incluindo a diretiva RoHS da UE, o regulamento REACH da UE, e é fabricado como um componente sem halogéneos (com Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, e a sua soma <1500 ppm).

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. O funcionamento nestas condições não é garantido.

• Tensão Reversa (V_R):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta (I_F):50 mA (Contínua).
• Corrente Direta de Pico (I_FP):160 mA. Isto é permitido apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz. Permite uma sobrecarga breve, por exemplo, em aplicações de displays multiplexados.
• Dissipação de Potência (P_d):120 mW. Esta é a perda de potência máxima permitida dentro do dispositivo, calculada como Tensão Direta (V_F) * Corrente Direta (I_F). Operar perto deste limite requer uma gestão térmica cuidadosa.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40 a +85 °C. O dispositivo é classificado para faixas de temperatura industriais.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40 a +100 °C.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260 °C durante 5 segundos. Isto define a tolerância do perfil de soldadura por refluxo.

2.2 Características Eletro-Ópticas (T_a=25°C)

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos em condições padrão de teste.

• Intensidade Luminosa (I_v):1205-2490 mcd (Típico: 1605 mcd) a I_F=20mA. Esta elevada saída é adequada para sinais legíveis à luz do dia.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):110° (Eixo X) / 60° (Eixo Y). O padrão de radiação oval proporciona uma dispersão horizontal ampla e um feixe vertical mais focado, ideal para sinalização vista a partir de vários ângulos horizontais.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):632 nm (Típico). O comprimento de onda no qual a potência óptica emitida é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):619-629 nm (Típico: 621 nm). Isto define a cor percebida da luz, que está na região do vermelho brilhante.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típico). Uma medida da pureza espectral da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):1.6 - 2.6 V a I_F=20mA. A queda de tensão através do LED quando está a conduzir. Esta gama deve ser considerada no projeto do driver.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (Máx.) a V_R=5V. Uma corrente de fuga muito baixa no estado desligado.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os bins são definidos com uma tolerância de ±10% em relação aos valores nominais do bin. Os códigos de bin (RA, RB, RC, RD) representam níveis ascendentes de intensidade luminosa mínima a 20mA.

• RA:1205 - 1445 mcd
• RB:1445 - 1730 mcd
• RC:1730 - 2075 mcd
• RD:2075 - 2490 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os bins de comprimento de onda garantem uma cor vermelha percebida consistente, com uma tolerância apertada de ±1nm. Os bins ajudam a combinar LEDs para aplicações onde a uniformidade da cor é crítica.

• R1:619 - 624 nm
• R2:624 - 629 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características que são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo em diferentes condições de operação.

4.1 Distribuição Espectral

A curvaIntensidade Relativa vs. Comprimento de Ondamostra um espectro de emissão estreito típico centrado em torno de 632 nm, característico da tecnologia de material AlGaInP, que produz luz vermelha de alta eficiência.

4.2 Curva IV e Eficiência

A curvaCorrente Direta vs. Tensão Diretaexibe a relação exponencial padrão do díodo. A curvaIntensidade Relativa vs. Corrente Diretaé geralmente linear na faixa de operação normal (até 50mA), indicando eficiência estável. Os projetistas devem garantir que o driver forneça corrente estável, não tensão, para manter uma saída de luz consistente.

4.3 Características Térmicas

As curvasIntensidade Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Direta vs. Temperatura Ambientesão cruciais para a gestão térmica. A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. A tensão direta também tem um coeficiente de temperatura negativo (diminui com a temperatura), o que deve ser considerado em cenários de acionamento a tensão constante para evitar fuga térmica. É recomendada uma área de cobre adequada na PCB ou dissipação de calor para operação com alta corrente ou alta temperatura ambiente.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED segue um contorno padrão de pacote de montagem superficial. As dimensões-chave incluem o espaçamento dos terminais (2.54 mm), que é uma pegada comum para adaptação de furo passante ou montagem direta na PCB. A lente oval sobressai do corpo principal. Todas as dimensões não especificadas têm uma tolerância padrão de ±0.25 mm. A protuberância máxima da resina sob o flange é de 1.5 mm, o que é importante para o espaço livre durante a montagem da PCB.

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente indicado por um lado plano na lente, um entalhe no corpo do pacote ou um terminal mais curto (se os terminais estiverem presentes na versão de furo passante). O diagrama da ficha técnica deve ser consultado para o marcador específico nesta variante 3474BKRR/MS. A polaridade correta é essencial para evitar danos por polarização reversa.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldadura por Refluxo

O dispositivo pode suportar uma temperatura de soldadura de pico de 260°C durante 5 segundos. Isto está alinhado com os perfis padrão de refluxo sem chumbo (SnAgCu). A temperatura deve ser medida no terminal do LED, não no ar do forno.

6.2 Precauções Críticas

• Formação dos Terminais:Se dobrar os terminais, faça-o a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi. Execute a dobra antes da soldadura para evitar tensão na junta soldada. Utilize ferramentas adequadas para evitar stress no pacote, o que pode rachar o epóxi ou danificar as ligações internas dos fios.
• Alinhamento dos Furos na PCB:Os furos da PCB devem alinhar-se precisamente com os terminais do LED. A montagem sob stress mecânico pode degradar a vedação de epóxi e o desempenho do LED ao longo do tempo.
• Localização da Junta Soldada:Mantenha uma distância de mais de 3mm da junta soldada ao bulbo de epóxi. Recomenda-se soldar além da base da barra de ligação.

6.3 Condições de Armazenamento

Após o recebimento, os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa. A vida útil de armazenamento recomendada neste estado é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), os dispositivos devem ser mantidos num recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante para evitar a absorção de humidade, o que é crítico para a conformidade com o MSL (Nível de Sensibilidade à Humidade) e para prevenir o \"efeito pipoca\" durante o refluxo.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações de Embalagem

O dispositivo é fornecido em embalagem resistente à humidade. A quantidade padrão de embalagem é de 2500 peças por caixa interior, com 10 caixas interiores (25.000 peças no total) por caixa exterior principal. Os componentes são alojados em fita transportadora relevada com dimensões específicas para equipamentos automáticos de pick-and-place.

7.2 Explicação do Rótulo e Número do Modelo

O rótulo da bobina contém informações essenciais para rastreabilidade e aplicação correta: Número de Peça do Cliente (CPN), Número de Peça do Fabricante (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY) e os Códigos de Binning específicos para Intensidade Luminosa (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Tensão Direta (REF), juntamente com o Número do Lote de produção.

A designação completa do produto segue o padrão:3474 B K R R - □ □ □ □

• 3474:Tipo/tamanho do pacote.
• B:Provavelmente indica brilho ou uma série específica.
• K:Pode denotar cor (embora específico para esta variante vermelha).
• R R:Indica a cor \"Vermelho Brilhante\".
• - □ □ □ □:Estes espaços reservados representam os códigos de binning específicos para Intensidade (CAT), Comprimento de Onda (HUE) e Tensão (REF) selecionados para a encomenda.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Painéis de Informação a Passageiros (PIS):Em autocarros, comboios e aeroportos, onde o alto brilho e o amplo ângulo de visão horizontal são essenciais.
• Quadros de Mensagens e Sinais de Mensagem Variável (VMS):Para informação de tráfego, publicidade e anúncios públicos. O feixe oval ajuda a criar iluminação uniforme em píxeis ou segmentos individuais.
• Sinais Gráficos a Cores e Publicidade Exterior Comercial:Utilizado como elemento vermelho em displays a cores completos ou multicolor. O seu padrão de radiação correspondente facilita a mistura de cores com LEDs azuis, verdes ou amarelos adjacentes.

8.2 Considerações de Projeto

• Acionamento por Corrente:Utilize sempre um driver de corrente constante. A corrente de operação recomendada é de 20mA para um brilho típico, mas pode ser acionada até 50mA contínuos para uma saída mais elevada, considerando o aumento da dissipação de potência e as necessidades de gestão térmica.
• Configuração em Série/Paralelo:Ao ligar vários LEDs em série, certifique-se de que a tensão do driver acomoda a soma das tensões diretas (considerando o V_Fmáx.). Para ligações em paralelo, cada LED deve idealmente ter a sua própria resistência limitadora de corrente para ter em conta as variações de binning de V_Fe evitar a monopolização da corrente.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 110°x60° é inerente à lente do pacote. Ópticas secundárias (difusores, lentes) podem ser utilizadas para moldar ainda mais o feixe, se necessário, mas o padrão primário é bem adequado para sinalização de visualização direta.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs padrão de lente redonda, esta lâmpada oval oferece uma vantagem-chave: um padrão de radiação assimétrico (110° x 60°) que se adapta naturalmente à forma retangular dos segmentos ou píxeis típicos de sinalização. Isto proporciona uma utilização da luz mais eficiente, reduzindo o desperdício de luz fora da área de visualização desejada e potencialmente permitindo correntes de acionamento mais baixas para alcançar o mesmo brilho percebido do sinal a partir do corredor de visualização alvo. A sua alta intensidade luminosa (até 2490 mcd) torna-a competitiva para aplicações exteriores e de alta luz ambiente onde é necessário um contraste superior.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (632nm) e Comprimento de Onda Dominante (~621nm)?

O Comprimento de Onda de Pico (λ_p) é o comprimento de onda físico onde a saída de potência óptica é mais alta. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é um valor calculado que corresponde à cor percebida pelo olho humano, com base em todo o espectro de emissão e nas funções de correspondência de cores CIE. Para LEDs monocromáticos como este vermelho, eles são próximos mas não idênticos. O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor em displays.

10.2 Posso acionar este LED a 50mA continuamente?

Sim, 50mA é a Corrente Direta Contínua Máxima Absoluta. No entanto, operar neste limite gerará mais calor (P_d≈ V_F*I_F). Deve garantir que o projeto da PCB fornece alívio térmico adequado (área de cobre suficiente, possíveis vias térmicas) para manter a temperatura da junção do LED dentro de limites seguros, especialmente a altas temperaturas ambientes. Reduzir a corrente (por exemplo, para 30-40mA) melhorará a fiabilidade a longo prazo e a manutenção dos lúmens.

10.3 Por que a vida útil de armazenamento é limitada a 3 meses, e o que é MSL?

O pacote de epóxi absorve humidade do ar. Quando sujeito ao alto calor da soldadura por refluxo, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente, criando pressão interna que pode rachar o pacote (\"efeito pipoca\"). A diretriz de armazenamento de 3 meses assume condições padrão de saco de fábrica. Para armazenamento mais longo, o recipiente selado com azoto e dessecante reinicia o relógio de exposição à humidade. A classificação do Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL), que deve ser verificada no rótulo da embalagem, define a vida útil exata após a abertura do saco seco.

11. Exemplo de Caso de Uso Prático

Cenário: Projetar um VMS alfanumérico vermelho de linha única para um autocarro.

1. Layout do Pixel:Os LEDs ovais são dispostos num padrão de matriz de pontos 5x7 para cada caractere. O seu ângulo de visão horizontal de 110° garante que a mensagem seja legível a partir dos lugares do outro lado do corredor.
2. Circuito de Acionamento:É selecionado um CI driver de LED de corrente constante, configurado para fornecer 20mA por canal. Os LEDs numa coluna são ligados em série, com o driver a gerir a tensão direta cumulativa.
3. Gestão Térmica:A PCB é projetada com grandes áreas de cobre ligadas às almofadas do cátodo do LED, atuando como dispersor de calor. A temperatura ambiente interior do autocarro é considerada dentro da faixa de -40 a +85°C.
4. Binning:Para garantir uma aparência uniforme em todo o display, são especificados na encomenda LEDs do mesmo bin de Comprimento de Onda Dominante (R1 ou R2) e de uma faixa estreita de bins de Intensidade Luminosa (por exemplo, apenas RB e RC).

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED utiliza um chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do chip, libertando energia na forma de fotões. A proporção específica de alumínio, gálio e índio na rede cristalina determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda da luz emitida—neste caso, vermelho (~621-632 nm). A lente de epóxi oval é moldada com precisão para controlar o padrão de radiação, refletindo e refratando internamente a luz para alcançar o ângulo de visão desejado de 110°x60°.

13. Tendências da Indústria

A tendência em LEDs para sinalização e displays continua em direção a uma maior eficiência (mais lúmens por watt), permitindo menor consumo de energia e carga térmica reduzida. Há também um foco na melhoria da consistência da cor e tolerâncias de binning mais apertadas para permitir displays de grande formato sem costuras. Além disso, a fiabilidade e longevidade em condições ambientais adversas (UV, ciclagem de temperatura, humidade) permanecem fatores críticos para os avanços em materiais e embalagens, como o uso de encapsulantes mais robustos à base de silicone em vez do epóxi tradicional.